金屬管浮子流量計仿真結果及實(shí)驗結果分析?
發(fā)布時(shí)間：2022-10-12 09:54:43
通過(guò)改變流量系數來(lái)改變流量值,進(jìn)而調整金屬管浮子流量計入口及出口條件來(lái)使浮子組件達到受力平衡.經(jīng)典的流量系數在0.9~1.0之間,選取包括邊界值在內的5個(gè)流量系數來(lái)進(jìn)行數值仿真,得到5組仿真數據.在下面的分析中給出第5組數據,亦即當浮子受力達到平衡時(shí)的壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)分布情況(見(jiàn)圖5和圖6)..
1壓力場(chǎng)分析
圖5為迭代收斂后流量傳感器壓力場(chǎng)等勢圖和壓力分布圖,左邊光柱從上至下表示壓強從大到小，據圖5分析如下:
(1)傳感器流場(chǎng)上游的壓強大于下游的壓強;
(2)浮子最大直徑處下游壓強最小;
(3)浮子最大直徑處,流場(chǎng)壓強變化梯度最大;
(4)最大壓強在內直管垂直段的底部;
(5)浮子最大直徑處上下兩部分形成很大的壓差,這是使浮子穩定在這一高度的主要作用力;
(6)浮子底部左右壓力不對稱(chēng)，這種不對稱(chēng)現象的存在使得流量比較大時(shí)浮子會(huì )出現振動(dòng).
2.速度場(chǎng)分析
圖6為迭代收斂后傳感器速度場(chǎng)等勢圖和矢量圖.圖中左邊光柱從上至下表示速度由大至小.由圖6.分析如下:
(1)據顏色分辨出環(huán)隙流通面積最小處及下游靠近錐管壁的流場(chǎng)速度最大,前者是流通面積減小導致速度增大,后者則是因為流場(chǎng)方向的改變引起的,特別是此處可能產(chǎn)生漩渦,導致有效流通面積減小,流體被擠向管壁,使得此處速度增大;
(2)流場(chǎng)下游,外直管左下角速度較小,主要是因為流場(chǎng)的出口在右邊，由于出口壓力小，流體流動(dòng)都趨向出口;.
(3)浮子的最小截面處,流場(chǎng)速度存在較大的變化.
3.浮子組件受力定k分析
根據設計初樣給出的浮子材料及尺寸結構,可得浮子重力為5.97N.從FLUENT的受力報告中可以得到表2所示數據.
4.物理實(shí)驗及結果分析
為了進(jìn)一步驗證金屬管浮子流量計傳感器流場(chǎng)仿真結果,需要進(jìn)行.物理實(shí)驗.按照設計圖紙加工設計模型,加工完后,配上流量顯示儀表,在標準裝置上進(jìn)行實(shí)驗.實(shí)驗利用標準表法,標準表選擇電磁流量計(精度0.2級).結合仿真流量數據、物理實(shí)驗數據進(jìn)行比較可以得到表3.
